צללו כעופרת

 מאת: אורן סעיד

בשירת הים, טביעת המצרים מדומה לצלילת העופרת במים משום שהעופרת היא מתכת כבידה ולכן היא שוקעת במים במהירות.

בשירת הים מתוארת טביעת המצרים בים סוף כך: "נָשַׁפְתָּ  בְרוּחֲךָ, כִּסָּמוֹ יָם;  צָלְלוּ כַּעוֹפֶרֶת בְּמַיִם אַדִּירִים" (טו, י). השד"ל מבאר את הדימוי של טביעת המצרים בים לצלילת עופרת: "כעופרת: שממהרת מפני כובדה לשקוע ולהיסתר מן העין" (טו, י).  העופרת היא מתכת כבדה והיא נמנית עם החומרים הצפופים ביותר. העופרת היא אחת משבע המתכות (=זהב, כסף, נחושת, ברזל, עופרת, בדיל וכספית) הידועות לאדם מימי קדם. צפיפות העופרת גדולה פי 11.35 מצפיפות המים – ולכן היא שוקעת בהם[1]. 

בעבר השתמשו במשקלות עשויות מעופרת, למשל,  המצרים השתמשו במשקלות עופרת לרשתות דייגים כבר באלף השני לפני הספירה. הפניקים והיוונים עגנו את ספינותיהם עם עוגן העשוי צינורות עץ שמולאו בעופרת, על מנת לספק משקל רב לעוגן[2]. לכן בני האדם הכירו וידעו שעופרת שוקעת במים במהירות. לכן העופרת נבחרה לציון מהירות השקיעה במים, למרות שצפיפות הזהב גדולה יותר (פי 19.3 ממים), מאחר ודברה התורה כלשון בני האדם.

עופרת מעפר

קוביית עופרת.
מתוך ויקימדיה

האבן עזרא מפרש בד"ה  "צללו כעופרת" כך: "צללו - מגזרת מצולות. כמו: 'לְקוֹל צָלֲלוּ שְׂפָתַי' (חבקוק ג, טו) ובמים אדירים דבק עם צללו. כאלו אמר: צללו במים אדירים כעופרת. ועופרת מגזרת עפר. כי הששה מיני מתכות אם יושמו תחת הארץ יחסר כל אחד מהם דבר ידוע בשנים ידועות. ולעולם העופרת תוסיף" (שמות טו, י). בפירושו הקצר, ציין האבן עזרא על הפסוק, שיתכן העופרת קרויה כן על שם העפר שדבק בה: "כעופרת – ידוע, ויתכן שנקרא כן בעבור הדבק העפר בו ויוסיף בו כאשר יטמן בעפר, הפך הזהב והכסף והברזל".    יש לציין שה"חזקוני" הביא את דברי האבן עזרא הנ"ל.

האבן עזרא מבאר ש-ששה מתכות מתוך שבעת המתכות שהיו ידועות לאדם הקדמון (כסף, זהב, נחושת, בדיל, כסף, כספית, ברזל), אם טומנים אותם באדמה – הם הולכים ופוחתים במשקלם עם הזמן; ואילו העופרת תמיד מוסיפה במשקל. רבי דוד קמחי (1160 - 1235)  בספר השורשים מבאר בערך "עפר" כותב: "צללו כעופרת - ...ואמרו שנקרא כן על שם האפר, כי כל המתכות יאכלם העפר[3] ויפחתו בהיותם בו אבל העופרת תוסיף בעפר".

כיצד ניתן להבין את דברי האבן עזרא ורבי דוד קמחי, שעופרת מוסיפה במשקלה כאשר טומנים אותה באדמה, לעומת המתכות האחרות?

תופעת ה"גידול" של העופרת מול מתכות הקדמונים

תצפיותיהם של חכמי ימי הביניים, לפיהן העופרת "מוסיפה" במשקלה באדמה בעוד ששאר המתכות פוחתות או נאכלות, מקבלות תיקוף מדעי במחקר הקורוזיה[4] (Corrosion - הרס מתכת כתוצאה מתגובה כימית).

כאשר עופרת מוטמנת באדמה, היא באה במגע עם לחות (מים) וגזים המצויים בחללי האוויר שבקרקע, ובראשם פחמן דו-חמצני (הנוצר מריקבון חומר אורגני ונשימת שורשים). העופרת מגיבה עם רכיבים אלו ליצירת תרכובות פחמתיות מוצקות, כגון צרוסיט (Cerussite) והידרו-צרוסיט (Hydrocerussite). ייחודיות התהליך טמונה בכך שתרכובות אלו יוצרות שכבה צמודה ובלתי מסיסה, הנערמת על גבי המתכת ואינה נשטפת או מתקלפת. בתהליך זה, אטומים מהסביבה (פחמן וחמצן) נקשרים כימית לעופרת והופכים לחלק מהמסה המוצקה שלה. במידה והעופרת עוברת עיוות פיזי בלחץ הקרקע, נחשף משטח טרי והתהליך ממשיך לצבור עוד שכבות. כך נוצרת עלייה ממשית במסה ובנפח, דבר המתבטא ב"גידול" ובמשקל הכולל של החפץ.

לעומת העופרת, ששת המתכות האחרות שהכיר האדם הקדמון מתאפיינות בדפוס פעולה שונה:

ברזל: תוצרי הקורוזיה של הברזל (חלודה) נוטים להתנפח ולהתקלף מהמתכת. תהליך זה גורם לאובדן חומר פיזי מהחפץ המקורי לאורך זמן[5].

נחושת: בנחושת הטמונה באדמה, הקורוזיה נתפסת כתהליך של בליה והרס. למרות שנוצרת שכבת קורוזיה, הנחושת נוטה לשמור על צורתה המקורית תחתיה או לאבד חומר עקב נוכחות מלחים ולכן היא אינה צוברת מסה משמעותית וגלויה כפי שעושה העופרת[6].

בדיל: תוצרי הקורוזיה של הבדיל וסגסוגותיו הטמונים באדמה, עלולים לגרום למתכת להתבקע ולהתנתק מהליבה וליצור מרקם גרגירי. תהליך זה מוביל להתפוררות המתכת ולאובדן חומר, בניגוד לעופרת ששומרת על תוצריה ובכך מוסיפה למשקלה[7].

כספית: כספית היא מתכת נוזלית בטמפרטורת החדר ובעלת לחץ אדים מדיד, ולכן יכולה לעבור אידוי (התנדפות) בתנאי סביבה רגילים. בניגוד למתכות מוצקות, אופייה הנוזלי של הכספית אינו מאפשר היווצרות שכבת קורוזיה מוצקה יציבה הדומה לזו הנוצרת במתכות אחרות[8].

זהב: הזהב הוא מתכת אצילה ואינו יוצר קרום קורוזיה כלל באדמה[9]. בסגסוגות זהב, היסודות האחרים יוצאים מהן לאדמה, מה שמותיר את החפץ נקבובי ושביר וקל יותר ממשקלו המקורי[10].

כסף: כסף הטמון באדמה עשוי לעבור קורוזיה משמעותית, בעיקר בנוכחות לחות ומלחים מומסים. תוצרי הקורוזיה שלו אינם אחידים וחלקם אינם יציבים, מה שעלול להוביל לאובדן חומר בקרקע לחה[11].

לסיכום, העופרת היא "בית חרושת" לייצור מינרלים: היא לוקחת רכיבים מה"עפר" (גזים ומים) ומטמיעה אותם בתוך הגוף שלה. לכן, בעיני מתבונן קדום, העופרת היא המתכת היחידה ש"גדלה" פיזית בזמן שהיא טמונה באדמה, בעוד שמתכות אחרות מתפוררות או נשארות ללא שינוי.. תכונות אלו הן שיצרו את הרושם החזותי והפיזיקלי של מתכת ה"מוסיפה בעפר".

הצטברות עופרת כפסולת

ניתן למצוא בטבע עופרת בצורתה הטהורה, אך הדבר נדיר. ברוב המקרים היא נמצאת בטבע
בסמיכות ליסודות אחרים, בעיקר נחושת, אבץ וכסף. כסף ידוע לאדם מימי קדם, הוא מוזכר בספר בראשית וסיגי-מתכת שנמצאו במערה קדומה באסיה מעידים על כך שידעו להפריד אותו מעופרת כבר בשנת 4000 לפני הספירה. למעשה בתהליך הפקת הכסף והזהב מתוך מתכות אחרות, הצטברו ערימות של עופרת שבדרך כלל לא נוצלו ונשארו שם ללא שימוש[12].

התהליך הקדום להפקת כסף או זהב מעופרת, המכונה קופלציה[13] (Cupellation), מבוסס על חימום סגסוגת המכילה עופרת ומתכות אצילות בטמפרטורות גבוהות. בתהליך זה העופרת מתחמצנת ויוצרת תחמוצת עופרת (litharge), הקולטת תחמוצות של מתכות בסיסיות אחרות. תחמוצת זו נספגת בכלי נקבובי, בעוד שהכסף או הזהב, שאינם מתחמצנים בתנאים אלו, נותרים כמתכת טהורה יחסית[14]. תהליך זה מתואר בספר ירמיהו כך: "נָחַר מַפֻּחַ מאשתם [מֵאֵשׁ תַּם] עֹפָרֶת לַשָּׁוְא צָרַף צָרוֹף וְרָעִים לֹא נִתָּקוּ; כֶּסֶף נִמְאָס קָרְאוּ לָהֶם כִּי מָאַס ה' בָּהֶם" (ירמיהו ו, כט-ל). מבאר בפירוש "מצודת דוד: "נָחַר מַפֻּחַ מֵאֵשׁ - דרך צורף כסף להסיר הסיג מניח הכסף בכור ועמו עופרת, ומעמיד על האש ונופח במפוח עד יותך הכסף והעופרת, ונשרף העופרת ונשאר הכסף נקי מבלי סיג. לזה אמר הנה המפוח נתייבש מן האש וגם העופרת כבר תם ונשלם, כי נשרף הכל, אבל בחנם צרף את הכסף כי הסיגים הרעים לא נעתקו מן הכסף והנה מעורב בו כשהיה, והוא למשל לומר, הנה הנביאים מתייגעים להוכיח את העם ואינם מועילים, כי עדיין עומדים במרדם" (שם).

בשל כמויות הגדולות של עופרת שהצטברו ונחשבו כפסולת, ומציאות העופרת בסמיכות למחצבים שהפיקו, לכן אולי היה נדמה לקדמונים כאילו העופרת נוצרת מהעפר ושהעופרת כל הזמן מתרבה כשהיא באדמה. אולי זוהי הסיבה  שמקור השם עופרת בעברית הוא מ-'עפר'. האבן עזרא  ורבי דוד קמחי ביארו את הפסוק לפי הידע המדעי שרווח בתקופתם.

---

 [1] ראה גם מאמר בפרשת בשלח "חוק ארכימדס וארון יוסף".

[2] Craddock, P. T. (1995). Early Metal Mining and Production. Edinburgh University Press, Pages 205-214.

[3] כפי שנאמר במדרש בראשית רבה: "וּמַה עֲפַר הָאָרֶץ מְבַלֶּה אֶת כָּל כְּלֵי מַתָּכוֹת וְהוּא קַיָּם לְעוֹלָם, כָּךְ בָּנֶיךָ מְבַלִּין אֶת כָּל הָעוֹלָם וְהֵם קַיָּמִים לְעוֹלָם" (בראשית סט, ה).

[4] Selwyn, L. (2004). Metals and Corrosion: A Handbook for the Conservation Professional. Canadian Conservation Institute (CCI). Pages 121-122

Švadlena, J., Prošek, T., Boháčková, T., & Kouřil, M. (2021).

Protective ability of lead corrosion products in indoor atmosphere.

[5] ראה במאמר "שלא יטמין משקלותיו במלח", פרשת קדושים בבלוג זה.

[6] Selwyn,. Pages 64-65

[7] Selwyn,. Pages 146-147

[8] Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). (2022).

Toxicological Profile for Mercury.

[9] ראה מאמר "הזהב ע"פ חז"ל", פרשת תצווה בבלוג זה.

[10] Selwyn,. Page 80

[11] Selwyn,. Page 139

[12] ראה גם בספר "Notes for a history of lead" מאת Williams h. pulsifer  , הוצאת d. van nostrand   1888 - new York,, עמ' 9-8 .

[13] Craddock, P. T. (1995). Early Metal Mining and Production. Edinburgh University Press. Pages 223-225.

[14] במהלך תהליך הקופלציה העופרת מתחמצנת לתחמוצת עופרת(litharge)  ובשל קשירת חמצן מן האוויר חלה עלייה במסתה בשלב זה. עם זאת, תחמוצת זו נמסה ונספגת בכור הנקבובי או מופרדת מן המערכת, ולכן אין מדובר בהצטברות משקל מתמשכת של העופרת. מאחר ובתהליך הקופלציה העופרת מוסיפה במשקלה – דבר אשר הפליא את האלכימאים הקדמונים - לכן  חשבו שהעופרת טבעה להוסיף במשקלה. בספר "ראשית לימודים" מציין את התופעה זו: "יותר בפרק המדבר מסגולת האש ומזה המין הוא גם שריפת המתכיות (קאלקונג קיולצינירונג) ע"י חום האש לבד בלי להבה או ע"י התערבות איזה מיני חומצים הפועלים בהם להתיכם ולהפריד חלקיהם הקשים עד כי יאבדו זהרם ואיכותם ולא נשאר מהם כי אם אבק עפרותיי סידיי כמו העופרת אשר יותך בכור ויתראה על פניו התקבצות עור עפרותיי ואף אם יופשט העור הזה ויתחדש זהרו כרגע חיש יכוסה השטח בעור סידיי חרש כפעם בפעם ובאופן זה נוכל להפוך העופרת כלו לאבק סידיי. ומפליאות הטבע הוא מה שהנסיון מעיד כאשר יותך העופרת וישתנה לאבק סידיי אז שיעור משקלו הוא גדול יותר מאשר היה בתחלה ד"מ לשון עופרת ממשקל מאה ליטרות כשיותך ויהיה לעפר סיד יהיה משקלו מאה ועשר ליטרות" [ לינדאו ברוך (Baruch Lindau), פרק שני סימן 33].

 

© כל הזכויות שמורות למחבר